Имитационная модель обслуживания вызовов в спутниковой сети с учетом использования частотного ресурса

В работе рассматривается имитационная модель мультисервисной спутниковой сети. В исследуемой сети предоставляемыми услугами являются передача речи и данных. В зависимости от абонентского оборудования, помеховой обстановки и размещения спутниковых систем изменяются требования к запрашиваемым частотным ресурсам сети, и определяются возможности полезной нагрузки космических аппаратов по выделению заданной полосы пропускания. В данной работе при разработке имитационной модели учитываются процессы частотного предоставления ресурсов для каждого вызова. В связи с высокой сложностью процессов обработки вызовов в спутниковых сетях для оценки их характеристик на различных этапах разработки и проектирования применяются различные виды моделирования. При этом аналитическое представление процессов, происходящих в таких сетях, связано с некоторыми трудностями. В данной работе используется имитационное моделирование в среде GPSS Studio, и основной целью является разработка алгоритмов моделирования процессов установления соединения и передачи информации в спутниковой сети и оценка вероятностно-временных характеристик данной сети с использованием разработанного алгоритма. Программная реализация алгоритма продемонстрировала возможности GPSS Studio и позволила получить результаты для оценки вероятности потерь вызовов на различных участках сети. Полученные результаты могут быть использованы как при анализе существующих спутниковых сетей, так и при проектировании и разработке новых технологий исследуемых сетей.

1. Пехтерев С.В., Макаренко С.И., Ковальский А.А. Описательная модель системы спутниковой связи Starlink. Системы управления, связи и безопасности. 2022;4:190–255. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-4-190-255.

2. Потюпкин А.Ю., Волков С.А., Тимофеев Ю.А. Перспективные сервисы многоспутниковых космических систем. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2021;8(1):59–68. DOI: 10.30894/issn2409-0239.2021.8.1.59.68.

3. Камнев Е., Гриценко А., Анпилогов В. Системы широкополосного доступа на основе высокоэллиптических спутников: российские проекты. Технологии и средства связи. Специальный выпуск «Спутниковая связь и вещание – 2019». 2019;72–75.

4. Иванов В.И. Алгоритм централизованной многопутевой маршрутизации с балансировкой нагрузки в негеостационарной спутниковой системе связи с межспутниковыми линиями. Системы управления, связи и безопасности. 2018;3:69–105.

5. Чепурнов П.А., Жуковский А.В., Стешковой А.С. Обобщенный алгоритм функционирования абонентского терминала в сети низкоорбитальной системы широкополосной спутниковой связи OneWeb. Информация и космос. 2021;2:45–55.

6. Пантенков Д.Г. Моделирование и сравнительный анализ своевременности передачи информации от источника к получателю в двухуровневой системе спутниковой связи с использованием космических аппаратов на низких и геостационарной орбитах. Системы управления, связи и безопасности. 2020;4:192–219.

7. Пономарев Д.Ю., Гаипов К.Э. Имитационная модель комбинированной спутниковой сети. Вестник Военного инновационного технополиса «ЭРА». 2021;2(3):64–69.

8. Акмолов А.Ф., Ковальский А.А., Ефимов С.Н. Предложения по созданию и функционированию многоспутниковой системы связи на основе разновысотной орбитальной группировки. Труды учебных заведений связи. 2020;6(1):22–31. DOI: 10.31854/1813-324X-2020-6-1-22-31.

9. Пономарев Д.Ю. Функциональные и математические модели распределения трафика в комбинированной спутниковой сети. Вестник Военного инновационного технополиса «ЭРА». 2021;2(4):29–37.

10. Алтухов А.А., Зеленевский Ю.В., Филатов В.И. Имитационное моделирование спутниковой системы связи с изменяемой орбитальной структурой. Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2022;14(1):21–27. DOI: 10.36724/2409-5419-2022-14-1-21-27.

11. Пономарев Д.Ю. Моделирование спутниковой сети в среде GPSS World. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022;10(2). URL: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=1152.

12. Шелковый Д. В., Черников А. А. Имитационное моделирование функционирования сегмента сети связи с коммутацией пакетов. Вопросы радиоэлектроники. 2019;12:75–82. DOI: 10.21778/2218-5453-2019-12-75-82.